Восстановление скелета тираннозавра тирекса с помощью 3D-сканирования

06/07/2017

Валентин Ванхеке (Valentin Vanhecke) из голландской компании 4Visualization сканировал поразительно хорошо сохранившийся скелет динозавра-гиганта, жившего 66 миллионов лет назад. Собранный скелет теперь выставлен в одном из музеев Нидерландов.

Обнаружение скелета тираннозавра рекса, также именуемого «тирексом», в 2013 году в штате Монтана (США) стало ошеломляющей новостью для мира палеонтологов: сохранилось более 80% костей. Этот факт поместил находку на третье место среди наиболее полных из всех когда-либо найденных скелетов тираннозавра рекса.

Останки динозавра были извлечены командой сотрудников исследовательского центра и музея Naturalis Biodiversity Center города Лейден (Нидерланды), где он и выставлен в настоящее время. В целях подготовки экспоната исследовательский центр заключил контракт с Валентином Ванхеке, основателем и владельцем провайдера услуг 3D-сканирования 4Visualization. Задачей В.Ванхеке было отсканировать останки скелета на месте раскопок целиком, а также все его кости в отдельности. Затем 3D-модели использовали для сборки скелета: недостающие кости были смоделированы на компьютере и изготовлены на 3D-принтере.

Валентин два раза посетил Институт Блэк-Хилс в Южной Дакоте (США), где кости тирекса подготовили к сканированию. Съемка производилась с помощью 3D-сканера Artec Eva, предоставленного партнерами Artec в золотом статусе компанией 4C Creative CAD CAM Consultants.

Валентин Ванхеке сканирует скелет тирекса

“Это было потрясающе, – делится впечатлениями Валентин. – Все отсканировано с Eva. Только два последних хвостовых позвонка длиной не более двух сантиметров… Мне удалось их отснять, но это был действительно предел минимального размера объекта для сканирования. Совсем другое дело – череп длиной около двух метров, с множеством деталей, патологий и отверстий, как, например, глазницы или ноздри”.

Череп тирекса в Artec Studio 11

Сканирование мелких костей заняло две недели, в то время как съемка находки целиком – один день. Кости сканировались с разрешением около 0,3 мм.

Изображение части нижней челюсти тирекса. Круглые отверстия – следы зубов другого динозавра. Раны совсем не были смертельными, так как хорошо зажили.

“Затем настало время постобработки всех костей, которой я занимался на своем рабочем месте уже в нерабочие часы, – рассказывает Валентин. – Предстояло составить паззл из 200 частей, к которому не прилагалось картинки того, что должно в итоге получится”.

Валентин произвел качественную склейку моделей всех костей в программе для 3D-сканирования Artec Studio 11 с разрешением 0,3 или 0,5 мм в зависимости от размера кости или элемента. Объем файлов варьировался от 200 до 1000 Мб. Валентин применил алгоритм «Decimate» (десятикратное уменьшение) сеток и загрузил их в один проект вместе со сканами собранного скелета.

Сборка костей черепа, позвоночника и ребер в Artec Studio 11

Где это было возможно, для недостающих костей тирекса делали дубликаты и распечатывали. Дублирование производилось в Meshmixer, где после распечатки также добавили цвет.

“Где у нашего тирекса отсутствовали кости, я использовал слепки костей других особей, – рассказывает Валентин. – Например, ступни достались ему от тирекса Сью, а несколько недостающих позвонков от тирекса Стэна. Кости правой ноги найдены полностью, а левой – нет, поэтому теперь тирекс «ходит» на двух правых ногах”.

Все недостающие кости  изготовлены на 3D-принтерах Ultimaker.

Целиковый скелет тирекса в 3D

“Сборка этого паззла была очень трудной и кропотливой, поскольку скелет от кончика носа до кончика хвоста составил около 13 метров, – говорит Валентин. – Вначале я надеялся смоделировать все кости в высоком разрешении, в котором сканировал их, но моему компьютеру это оказалось не по силам, поэтому все кости пришлось упростить”.

Затем файл потребовалось упростить еще раз для онлайн-публикации и возможности просмотра на компьютерах средней мощности. Модель была представлена на голландском национальном телевидении в фильме “Expeditie T.Rex” («Экспедиция Тирекс»). Её также можно увидеть на странице компании 4Visualization на Sketchfab.

Задать вопрос